如图所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的
时刻再次到达S2,且速度恰好为零,则从s1再次进入电场时的时刻是
;粒子在左右磁场中的时间是相等的,故从右向左穿过电场的中间时刻是
,通过与图乙比较,可以知道从右向左穿过电场时,前半段做减速运动,后半段做加速运动,前后对称.设粒子减速运动时间t时,位移恰好是
,粒子受到的电场力:F=qE
电场强度:E=
,
加速度:a=-
,
粒子做减速运动,
=vt+
at2
联立以上几个公式,解得:t=
(
)
粒子在磁场中运动的总时间:t′=
-
-2×t=
T0
粒子在左右磁场中的时间是相等的且都是半个周期,所以粒子运动的总时间是一个周期,即t′=T;粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,得:
qvB=
,vT=2πr
得:B=
.
答:(1)粒子到达S2时的速度
5T0 |
2 |
3T0 |
2 |
d |
2 |
电场强度:E=
U |
d |
加速度:a=-
F |
m |
粒子做减速运动,
d |
2 |
1 |
2 |
联立以上几个公式,解得:t=
T0 |
2 |
2-
| ||
2 |
粒子在磁场中运动的总时间:t′=
5T0 |
2 |
T0 |
2 |
2+
| ||
2 |
粒子在左右磁场中的时间是相等的且都是半个周期,所以粒子运动的总时间是一个周期,即t′=T;粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,得:
qvB=
m4π2r |
T2 |
得:B=
4πm | ||
(2+
|
答:(1)粒子到达S2时的速度